【正文】 7。 隨著高新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品性能與質(zhì)量要求的提高，機(jī)床用戶(hù)對(duì)機(jī)床加工精度的要求也越來(lái)越高。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)超精密加工技術(shù)不斷提出了新的要求。其精度從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（ 10nm），其應(yīng)用范圍日趨廣泛。 精密化是為了適應(yīng)高新技術(shù)發(fā)展的需要，也是為了提高普 通機(jī)電產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和可靠性，減少其裝配時(shí)的工作量從而提高裝配效率的需要。 根據(jù)高效率、大批量生產(chǎn)需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，高速直線(xiàn)電機(jī)的推廣應(yīng)用，開(kāi)發(fā)出一批高速、高效的高速響應(yīng)的數(shù)控機(jī)床以滿(mǎn)足汽車(chē)、農(nóng)機(jī)等行業(yè)的需求。 90 年代以來(lái)，隨著超高速切削機(jī)理、超硬濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 耐磨長(zhǎng)壽命刀具材料和磨料磨具，大功率高速電主軸、高加 /減速度直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給部件以及高性能控制系統(tǒng)（含監(jiān)控系統(tǒng)）和防護(hù)裝置等一系列技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的解決，歐、美、日各國(guó)爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)應(yīng)用新一代高速數(shù)控機(jī)床，加快機(jī)床高速化發(fā)展步伐。 、高效化 機(jī)床向高速化方向發(fā)展，可充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不但可大幅度提高加工效率、降低加工成本，而且還可提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。 PC 機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。 PC 的第六代方向 基于 PC 所具有的開(kāi)放性、低成本、軟硬件資源豐富等特點(diǎn)，更多的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠(chǎng)家會(huì)走上這條道路。 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 為了滿(mǎn)足市場(chǎng)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，為了達(dá)到現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)數(shù)控技術(shù)提出的更高的要求，數(shù)控未來(lái)仍然繼續(xù)向開(kāi)放式、基于 PC 的第六代方向、高速化和高精度化、智能化等方向發(fā)展。 （ 3）采用高傳動(dòng)效率、高精度、 無(wú)間隙的傳動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)部件，如滾珠絲杠螺母副、塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌等。采取改善機(jī)床結(jié)構(gòu)布局、減少發(fā)熱、控制溫升及采用熱位移補(bǔ)償?shù)却胧?，可減少熱變形對(duì)機(jī)床主機(jī)的影響。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床主體具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 （ 1）采用具有高剛度、高抗震性及較小熱變形的機(jī)床新結(jié)構(gòu)。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作臺(tái)、主軸箱、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、刀架及自動(dòng)換刀裝置等機(jī)械部件。 測(cè)量元件將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實(shí)際位移值檢測(cè)出來(lái)并經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置中，數(shù)控裝置對(duì)反饋回來(lái)的實(shí)際位移值與指令值進(jìn)行比較，并向伺服系統(tǒng)輸出達(dá)到設(shè)定值所需的位移量指令。驅(qū)動(dòng)裝置由主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元和主軸伺服電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給伺服電動(dòng)機(jī)組成。由于伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的最后環(huán)節(jié)，其性能將直接影響數(shù)控機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)，因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)裝置，要求具有良好的快速反應(yīng)性能，準(zhǔn)確而靈敏地跟蹤數(shù)控裝置發(fā)出的數(shù)字指令信號(hào)，并能忠實(shí)地執(zhí)行來(lái)自數(shù)控裝置的指令，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟隨特性和靜態(tài)跟蹤精度。 3．伺服系統(tǒng)和測(cè)量反饋系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。 （ 3）輸出裝置 輸出裝置與伺服機(jī)構(gòu)相聯(lián)。 CNC 系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括：零件的輪廓信息 (起點(diǎn)、終點(diǎn)、直線(xiàn)、圓弧等 )、加工速度及其他輔助加工信息 (如換刀、變速、冷卻液開(kāi)關(guān)等 ) ，數(shù)據(jù)處理的目的是完成插補(bǔ)運(yùn)算前的準(zhǔn)備工作。 DNC 方式多用于采用 CAD/CAM 軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜工件并直接生成零件程序的情況。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 DNC 直接數(shù)控輸入方式。一般手工編程均采用這種方法。操作者可利用操作面板上的鍵盤(pán)輸入加工程序的指令，它適用于比較短的程序。可用紙帶光電閱讀機(jī)讀入零件程序，直接控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)，也可以將紙帶內(nèi)容讀入存儲(chǔ)器，用存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的零件程序控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)。目前主要有鍵盤(pán)輸入、磁盤(pán)輸入、 CAD/CAM 系統(tǒng)直接通信方式輸入和連接上級(jí)計(jì)算機(jī)的 DNC(直接數(shù)控 )輸入，現(xiàn)仍有不少系統(tǒng)還保留有光電閱讀機(jī)的紙帶輸入形式。而所有這些工作都由計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序進(jìn)行合理地組織，使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。 CNC 系統(tǒng)是一種位置控制系統(tǒng)，它是根據(jù)輸入數(shù)據(jù)插補(bǔ)出理想的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后輸出到執(zhí)行部件加工出所需要的零件。 2．?dāng)?shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。零件加工程序中，包括機(jī)床上刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡、工藝參數(shù)（進(jìn)給量主軸轉(zhuǎn)速等）和輔助運(yùn)動(dòng)等。下面分別對(duì)各組成部分的基本工作原理進(jìn)行概要說(shuō)明。然后根據(jù)零件圖選擇廣州數(shù)控車(chē)床 CK6136 系統(tǒng)按照編程要求進(jìn)行了加工程序的編制，經(jīng)過(guò)單步調(diào)試，在數(shù)控機(jī)床上加工出符合要求的零件。 通過(guò)對(duì)課題任務(wù)的分析，先用 CAD 把零件圖畫(huà)出來(lái)，對(duì)零件圖進(jìn)行分析，確定零件的加工工藝 ，選擇了刀具型號(hào)、進(jìn)給量、主軸速度及進(jìn)給速度 。其表面參數(shù)要求嚴(yán)格，比如：零件部分表面粗糙度要達(dá) 到 ，其余不重要的表面要達(dá)到 。 本次設(shè)計(jì)是 運(yùn)用數(shù)控車(chē)床 進(jìn)行一個(gè)直徑是 45mm 長(zhǎng) 150mm 的圓柱臺(tái)階軸進(jìn)行設(shè)計(jì) 加工。 第 十 周：最終確 定設(shè)計(jì)報(bào)告和圖紙，打印裝訂，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯和指導(dǎo)教師評(píng)閱等 。 第四周：選擇相應(yīng)的刀具，對(duì)車(chē)床進(jìn)行試車(chē)調(diào)試。 ，不能出現(xiàn)零件有損壞的情況。 ，夾具及主要的機(jī)床參數(shù)。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 軸類(lèi)零件的編程與加工 系別 機(jī)電工程系 專(zhuān)業(yè) 機(jī)電一體化 班級(jí) 機(jī)電 0803 班 姓名 王 懷 欣 學(xué)號(hào) 08010326 指導(dǎo)教師 楊 玉 霞 日期 2021 年 12 月 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目 ： 軸類(lèi)零件的編程與加工 設(shè)計(jì)要求： 45mm 長(zhǎng) 150mm 的圓柱臺(tái)階軸，認(rèn)真分析主要參數(shù)及注意事項(xiàng)等。 CAD 進(jìn)行繪圖， ProE 畫(huà)出它的三維造型圖。要保證零件加工時(shí) 的最佳加工狀態(tài)。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 設(shè)計(jì)進(jìn)度：全部畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間為 十 周 第一周：確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目和內(nèi)容，查閱資料； 第二周：確定整體設(shè)計(jì)思路； 第三周：用 CAD 繪制零件圖， 用 ProE 畫(huà)出三維造型圖。 第五－六周：確定加工工藝，進(jìn)行數(shù)控編程并 加工 ； 第七周：初步擬定設(shè)計(jì)的草稿 第八周：畢業(yè)論文的整體校核、修改； 第 九 周：整理完善設(shè)計(jì)內(nèi)容、按照畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)。 指導(dǎo)教師（簽名）： 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III 摘 要 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，發(fā)展數(shù)控機(jī)床適當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造的必由之路，是未來(lái)工廠(chǎng)自動(dòng)化的基礎(chǔ) 。這個(gè)軸上有圓弧、工藝退刀槽、 后槽內(nèi)螺紋 、螺紋及球面構(gòu)成，材料為 45 號(hào)鋼。這個(gè)臺(tái)階軸的設(shè)計(jì)、主要參數(shù)、設(shè)計(jì)要求等都很重要。 用 ProE 畫(huà)出它的三維實(shí)體造型圖。 關(guān)鍵詞 ： 軸 ， 加工工藝， 數(shù)控加工 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 目 錄 1 緒論 ................................................................. 1 數(shù)控機(jī)床的基本概況 ............................................... 1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) ............................................... 3 2 軸的類(lèi)型及材料選擇 ................................................... 6 軸的類(lèi)型 ......................................................... 6 軸類(lèi)零件的材料和毛坯選擇 ......................................... 6 軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程 ............................................. 7 3 車(chē)工和零件加工工藝設(shè)計(jì) ............................................... 9 數(shù)控車(chē)床 ................................................... 9 數(shù)控刀具及其安裝 ................................................ 10 車(chē)外圓 .......................................................... 13 車(chē)端面 .......................................................... 16 切削與切槽 ...................................................... 18 車(chē)螺紋 .......................................................... 19 零件加工工藝設(shè)計(jì) ................................................ 21 加工程序 ........................................................ 23 4 銑工 及 零件加工 ...................................................... 30 數(shù)控 銑床 ........................................................ 30 銑刀和工件的安裝 ................................................ 30 銑鍵槽 .......................................................... 31 5 鉆后 孔 .............................................................. 33 加工方案 ........................................................ 33 鉆孔工具的選擇及零件的孔加工 .................................... 33 6 軸 的 加工工藝 ........................................................ 35 結(jié) 論 .............................................................. 37 致 謝 .............................................................. 39 參考文獻(xiàn) .............................................................. 41 附錄 .................................................................. 42 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 數(shù)控 機(jī)床的基本概況 數(shù)控機(jī)床的基本組成包括加工程序載體、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床主體和其他輔助裝置。 加工程序載體 數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不需要工人直接去操作機(jī)床，要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，必須編制加工程序。將零件加工程序用一定的格式和代碼，存儲(chǔ)在一種程序載體上，如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁盤(pán)等，通過(guò)數(shù)控機(jī)床的輸入裝置，將程序信息輸入到 CNC 單元?，F(xiàn)代數(shù)控裝置均采用 CNC(Computer Numerical Control)形式，這種 CNC 裝置一般使用多個(gè)微處理器，以程序化的軟件形式實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，因此又稱(chēng)軟件數(shù)控 (Software NC)。因此，數(shù)控裝置主要由輸入、處理和輸出三個(gè)基本部分構(gòu)成。 （ 1）輸入裝置 將數(shù)控指令輸入給數(shù)控裝 置，根據(jù)程序載體的不同，相應(yīng)有不同的輸入裝置。 。 手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式。 在控制裝置編輯狀態(tài) (EDIT)下，用軟件輸入加工程序，并存入控 制裝置的存儲(chǔ)器中，這種輸入方法可重復(fù)使用程序。 在具有會(huì)話(huà)編程功能的數(shù)控裝置上，可按照顯示器上提示的問(wèn)題，選擇不同的菜單，用人機(jī)對(duì)話(huà)的方法，輸入有關(guān)的尺寸數(shù)字，就可自動(dòng)生成加工程序。把零件程序保存在上級(jí)計(jì)算機(jī)中， CNC 系統(tǒng)一邊加工一邊接收來(lái)自計(jì)算機(jī)的后續(xù)程序段。 （ 2）信息處理 輸入裝置將